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土动力学与岩土地震工程 被引量：28
1
作者 黄茂松 边学成 +3 位作者 陈育民 王睿 顾晓强 周燕国 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期64-86,共23页
近年来,随着交通和能源基础设施建设的快速发展,循环动载引起的工程问题使得土动力学与岩土地震工程的研究面临许多新的课题。文章简要评述土动力学与岩土地震工程在国内外的研究现状,着重讨论土的剪切模量、高速铁路路基动力响应及累... 近年来,随着交通和能源基础设施建设的快速发展,循环动载引起的工程问题使得土动力学与岩土地震工程的研究面临许多新的课题。文章简要评述土动力学与岩土地震工程在国内外的研究现状,着重讨论土的剪切模量、高速铁路路基动力响应及累积沉降、土体地震液化、地下结构地震响应及其抗震设计、跨海桥梁与海上风电基础的动力学问题等方面的最新进展,并进一步阐述今后研究的方向。 展开更多
关键词 动力特性 土体液化 高速铁路路基 地下结构 跨海桥梁基础 海上风电基础
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侧方堆载作用下高架桥群桩基础变形分析 被引量：17
2
作者 梁育玮 边学成 董亮 《铁道建筑》 北大核心 2017年第9期5-12,共8页
针对一城际铁路由于侧向堆载而使桥墩产生侧向变形的案例,利用三维有限元软件PLAXIS 3D建立堆载-土-结构相互作用有限元模型,并通过离心机试验与现场实测结果加以验证,从而分析侧向堆载作用下桩与土的沉降、变形及桩身弯矩、轴力分布规... 针对一城际铁路由于侧向堆载而使桥墩产生侧向变形的案例,利用三维有限元软件PLAXIS 3D建立堆载-土-结构相互作用有限元模型,并通过离心机试验与现场实测结果加以验证,从而分析侧向堆载作用下桩与土的沉降、变形及桩身弯矩、轴力分布规律。首先建立了桩与承台铰接、固接的2种模型,计算得出2种工况下桩的受力与变形,现场实测墩顶中心侧向位移介于二者之间。其次分别建立桩端自由与桩端固定情况的桩基模型,计算结果表明2种情况下承台倾斜方向相反。最后对该客专高架桥桩基进行抗弯承载力检算,推断该处桩已经发生剪切破坏,并给出了不同堆载高度下堆载的安全距离。 展开更多
关键词 高速铁路 侧向堆载 三维有限元分析 群桩基础 侧向变形
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循环荷载下土工格栅加筋铁路道床累积沉降模型试验研究 被引量：13
3
作者 边学成 陈华晗 +1 位作者 何波 宫小青 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期120-128,共9页
散粒体道床层的循环累积变形是有砟轨道沉降的主要来源,文章采用有砟轨道路基模型试验来研究道砟层与底砟层间布置土工格栅加固道床控制有砟轨道沉降,开展了高速和重载等不同列车荷载下与不同类型土工格栅加固条件下的多组循环加载试验... 散粒体道床层的循环累积变形是有砟轨道沉降的主要来源,文章采用有砟轨道路基模型试验来研究道砟层与底砟层间布置土工格栅加固道床控制有砟轨道沉降,开展了高速和重载等不同列车荷载下与不同类型土工格栅加固条件下的多组循环加载试验,加载过程中全程监测道砟层累积沉降、轨枕振动、道砟层底部土压力与土工格栅应变数据并进行分析,以研究土工格栅控制有砟轨道道床沉降的作用机理。研究结果表明:土工格栅对于控制道砟层累积沉降具有较显著的效果,但当土工格栅的刚度达到一定程度后刚度对土工格栅控制沉降效果的影响不大;土工格栅能够显著减小轨枕下方道砟层土压力峰值,从而降低道砟磨耗破碎程度及由此引起的道床沉降;道砟层累积沉降的发展意味着道砟颗粒的错动,而道砟颗粒的错动与位移将引起嵌锁于道砟层中的土工格栅发生张拉,从而土工格栅将反过来对道砟颗粒的进一步位移错动形成侧向约束,体现于宏观即表现为道砟层累积沉降得到控制。 展开更多
关键词 有砟道床 土工格栅 加固作用 加固机理
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路基注浆对高速铁路轨道-路基体系动力特性的影响 被引量：6
4
作者 边学成 李书豪 +1 位作者 万章博 陈云敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期294-302,共9页
翻浆冒泥是多雨地区铁路路基的常见病害,土颗粒流失后导致道床脱空,影响列车安全运行。高聚物注浆是修复路基翻浆冒泥的有效手段,但注浆对轨道-路基体系动力特性的影响有待进一步研究。通过全比尺无砟轨道路基模型试验重现了列车运行荷... 翻浆冒泥是多雨地区铁路路基的常见病害,土颗粒流失后导致道床脱空,影响列车安全运行。高聚物注浆是修复路基翻浆冒泥的有效手段,但注浆对轨道-路基体系动力特性的影响有待进一步研究。通过全比尺无砟轨道路基模型试验重现了列车运行荷载下路基的翻浆冒泥现象,开展了路基注浆驱水和填充加固试验,测定了正常路基、路基翻浆冒泥及注浆修复后等过程的轨道-路基动力学特性变化。结果表明:无砟轨道路基产生翻浆冒泥后底座板下方产生局部脱空、列车低速通过时轨道板振动就明显加剧,而列车高速运行产生的轨道板振动速度达到正常路基的2.6倍;对翻浆冒泥病害区进行注浆治理后,注浆材料能够有效填充脱空区域并加固病害区土体,轨道结构的振动速度明显降低。进一步的数值分析表明当注浆形成的填充体弹性模量在5×10^(4)~1×10^(6)Pa区间时才能有效降低轨道板的振动响应,沿轨道方向的注浆加固长度增加会导致轨道振动变大,需根据实际翻浆冒泥范围确定合理的注浆加固范围。 展开更多
关键词 高速铁路 动力学特性 翻浆冒泥 注浆修复 模型试验 有限元分析
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服役条件下高铁路基桩网结构土工格栅张拉试验研究
5
作者 于红园 刘舜 +2 位作者 赵闯 边学成 陈云敏 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3015-3025,共11页
桩网结构路基已经在软土地区的高速铁路建设中取得了广泛的应用,服役期地基过大沉降、地下水淹没桩顶等引起桩网结构不合理受力,甚至导致格栅张拉破坏,目前仍缺乏深入的针对性观测和分析。建立一个全比尺的桩网结构路基模型试验,开展正... 桩网结构路基已经在软土地区的高速铁路建设中取得了广泛的应用,服役期地基过大沉降、地下水淹没桩顶等引起桩网结构不合理受力,甚至导致格栅张拉破坏,目前仍缺乏深入的针对性观测和分析。建立一个全比尺的桩网结构路基模型试验,开展正常路基、桩间土过大沉降、路基浸水和路基水位下降4组典型工况的试验。同时采用前期研发的高速铁路路基动力效应试验装置施加车速达360 km/h、轴重为17 t和25 t的列车移动荷载,利用沉降板加位移传感器测量桩土的沉降变形量,利用光纤传感器测定了每组工况下的格栅拉力变化和空间分布规律,研究不同工况下相同的列车长期荷载对土工格栅拉力的影响。试验结果表明:在列车荷载作用下正常路基的桩网结构格栅最大拉力为5.9 kN/m,位于桩帽边缘处,为格栅抗拉强度的11.8%;桩间土发生过大沉降后格栅拉力最大值仍位于同一位置即桩帽边缘处,为11.85 kN/m,为格栅抗拉强度的23.7%。水位上升后桩网结构格栅拉力下降,但在列车荷载作用下格栅拉力又迅速增长,最大拉力为12 kN/m,水位下降后在列车荷载作用下格栅最大拉力为10.5 kN/m。桩网结构路基的规范设计中对格栅拉力的计算偏于保守,模型试验结果对实际工程中桩网结构路基的设计以及理论方法的验证有一定的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 高速铁路 桩网结构 路基 模型试验 土工格栅
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轨道类型对地铁隧道及环境振动的影响 被引量：1
6
作者 胡静 唐跃 +2 位作者 张家康 边学成 邓涛 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期1377-1388,共12页
以宁波地铁隧道为研究对象,采用现场实测与2.5维有限元相结合的方法研究了整体式轨道和钢弹簧浮置板轨道在轨道振动和周边环境动力响应上的差异。结果表明:相较于整体式轨道,钢弹簧浮置板轨道能显著吸收10 Hz以上的轨道振动;当隧道埋深... 以宁波地铁隧道为研究对象,采用现场实测与2.5维有限元相结合的方法研究了整体式轨道和钢弹簧浮置板轨道在轨道振动和周边环境动力响应上的差异。结果表明:相较于整体式轨道,钢弹簧浮置板轨道能显著吸收10 Hz以上的轨道振动;当隧道埋深小于20 m时,列车速度越高,隧道埋深越浅,钢弹簧浮置板轨道对隧道及周边环境的减振效果越好;但采用单相弹性介质模拟隧道周围地层会明显低估隧道内的振动强度,并高估钢弹簧浮置板轨道的减振效果。隧道周围的超静孔压与列车速度和轨道类型有关,与隧道埋深无关;采用钢弹簧浮置板轨道不仅可以减振,还能有效减小隧道周围土体中的超静孔压,有利于控制隧道沉降。 展开更多
关键词 地铁隧道 动力响应 现场测试 2.5维有限元 饱和软土 超静孔压
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软土地层工程建设对邻近地铁隧道扰动控制关键技术与工程应用
7
作者 刘兴旺 吴才德 +13 位作者 边学成 丁智 姜叶翔 叶俊能 马少俊 毛海和 钟聪达 曹国强 沈林冲 朱瑶宏 龚迪快 王烨晟 成怡冲 无 《建设科技》 2022年第7期87-90,共4页
在城市地铁建设高速发展与地下空间资源集约复合利用的背景下,为满足软土地层工程建设对邻近地铁盾构隧道高效保护的工程需求,项目组采用病害调查统计、室内外试验、数值分析及工程监测验证等研究手段,建立了软土错缝拼装、凹凸榫连接... 在城市地铁建设高速发展与地下空间资源集约复合利用的背景下,为满足软土地层工程建设对邻近地铁盾构隧道高效保护的工程需求,项目组采用病害调查统计、室内外试验、数值分析及工程监测验证等研究手段,建立了软土错缝拼装、凹凸榫连接的地铁盾构隧道结构安全控制指标和评估方法。提出了可考虑软土强结构性的亚塑性本构模型及参数,揭示了桩墙施工、基坑开挖、穿越等对地铁隧道的影响规律,发明了微扰动桩墙、时空效应定量控制等变形控制技术,研发了地铁隧道安全监测与修复加固技术,通过标准化全方位推动研究成果在大型交通枢纽、商业中心、公路隧道、综合管廊、亚运场馆及配套设施等工程建设中的应用。 展开更多
关键词 软土 亚塑性模型 地铁隧道 结构安全控制指标 微扰动桩墙 自动化监测
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高速铁路路基动力学研究进展 被引量：51
8
作者 陈云敏 边学成 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1-13,共13页
高速铁路是各个国家竞相发展的关键交通基础设施,对经济发展和社会进步都具有重要意义。高速铁路有别于传统铁路的最大特点是列车运行速度高,从而对铁路路基的振动和沉降等提出严苛的控制要求,突破传统岩土工程理论和技术范畴,高速铁路... 高速铁路是各个国家竞相发展的关键交通基础设施,对经济发展和社会进步都具有重要意义。高速铁路有别于传统铁路的最大特点是列车运行速度高,从而对铁路路基的振动和沉降等提出严苛的控制要求,突破传统岩土工程理论和技术范畴,高速铁路路基动力学已经成为铁道工程、岩土工程、结构动力学等多学科交叉的国际前沿和研究热点。文中总结国内外对高速铁路路基动力学的研究进展,重点阐述列车荷载作用下路基动力响应的理论分析模型、路基内部动应力分布特征和随着列车运行速度提高的放大效应、列车运行引起路基循环累积沉降分析方法及控制和修复技术等三个方面,并提出高速铁路路基动力学发展的展望。 展开更多
关键词 高速铁路 路基动力学 振动 沉降 模型试验
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地下水降低对高速铁路桥梁群桩基础的影响 被引量：5
9
作者 董亮 苏永华 +1 位作者 付蕾 边学成 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1-9,共9页
采用Plaxis有限元软件,建立地下水—土—桩基础相互作用的三维实体有限元模型,研究地下水水位降低对高铁桥梁群桩基础的影响。结果表明:地下水下降幅度对群桩基础的影响显著,当地下水下降时,桩基的桩顶沉降和轴力增大;不同位置的桩基受... 采用Plaxis有限元软件,建立地下水—土—桩基础相互作用的三维实体有限元模型,研究地下水水位降低对高铁桥梁群桩基础的影响。结果表明:地下水下降幅度对群桩基础的影响显著,当地下水下降时,桩基的桩顶沉降和轴力增大;不同位置的桩基受到的响应程度不同,群桩中内层桩桩顶荷载增加幅度较大,最外层角桩桩顶轴力变化不明显;群桩对地表沉降有影响,但靠近桩基础的地基沉降较小,距离群桩超过30m时地表沉降与桩长关系不大。基于本研究提出高速铁路桥梁基础水位下降幅度限值,最大沉降40mm情况下允许水位下降约7m。 展开更多
关键词 高速铁路 桥梁 群桩基础 地下水 有限元分析 轴力 附加沉降
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